تاریخچه پلاستیک بسیار جذاب است. در زیر تاریخ مهم ترین وقایع تاریخ پلاستیک در 150 سال گذشته آورده شده است.

توجه کنید که چند نوع پلاستیک دارای نام های تجاری آشنا هستند، مانند تفلون و استایروفوم.

جالبتر این است که چند نوع پلاستیک شناخته شده به طور تصادفی کشف شدند!

سال های اولیه پلاستیک

• 1862 - باز شدن پارکین. پارکسین اولین پلاستیک مصنوعی است که توسط الکساندر پارکز در لندن ساخته شد و یک ماده آلی به دست آمده از سلولز بود. پس از گرم کردن و شکل دادن به آن، سرد شد و شکل حاصل را حفظ کرد.
• 1863 – کشف نیترات سلولز یا سلولوئید. این ماده توسط جان وسلی هیات در حالی کشف شد که او در تلاش برای یافتن جایگزینی برای عاج در توپ های بیلیارد بود. سلولوئید به عنوان ماده مورد استفاده در اولین فیلم انعطاف پذیر برای عکاسی و فیلم شناخته شد.
• 1872 - کشف پلی وینیل کلراید (PVC). پلی وینیل کلراید اولین بار توسط یوجین باومن شیمیدان آلمانی ساخته شد که هرگز کشف خود را به ثبت نرساند. در سال 1913، هموطنش فردریش کلاته روش جدیدی برای پلیمریزاسیون وینیل کلرید با استفاده از نور خورشید اختراع کرد. او اولین مخترعی بود که حق ثبت اختراع پلی وینیل کلراید را دریافت کرد. با این حال، پی وی سی تنها پس از آن که Waldo Semon مواد را در سال 1926 بهبود بخشید، شروع به استفاده کرد.

دوره قبل از جنگ جهانی دوم

• 1908 - باز شدن سلفون®. در سال 1900، مهندس نساجی سوئیسی Jacques E. Brandenberger برای اولین بار ایده ایجاد یک شفاف، مواد محافظ برای بسته بندی. در سال 1908، او اولین ماشینی را برای تولید ورقه های شفاف سلولز بازسازی شده توسعه داد. اولین مشتری ژاک، شرکت آب نبات آمریکایی ویتمن بود که تصمیم گرفت از سلفون برای بسته بندی شکلات استفاده کند.
• 1909 - کشف باکلیت. باکلیت (پلی اکسی بنزیل متیلن گلیکول انیدرید) یکی از اولین پلاستیک های ساخته شده از اجزای مصنوعی بود. این توسط شیمیدان Leo Baekeland، بومی بلژیک که در نیویورک زندگی می کرد، ساخته شد. باکلیت، یک رزین ترموست فنل فرمالدئید، به دلیل رسانایی الکتریکی کم و خواص مقاوم در برابر حرارت آن مورد استفاده در عایق های الکتریکیکیس های رادیو و تلفن و در محصولات متنوع مانند ظروف غذاخوری، جواهرات، لوله و اسباب بازی های کودکان.
• 1926 - باز کردن وینیل یا پی وی سی. وینیل در ایالات متحده توسط والتر سیمون، محقق در شرکت قطعات هواپیما B.F اختراع شد. گودریچ." این ماده برای اولین بار در توپ گلف و پاشنه استفاده شد. وینیل امروز دومین پلاستیک تولید شده در جهان استو در بسیاری از محصولات مانند پرده دوش، کت بارانی، سیم، لوازم مختلف، کاشی های کف، رنگ ها و پوشش های سطحی استفاده می شود.
  
• 1933 - باز شدن پلی وینیلیدین کلراید (PVDC) یا ساران (ساران). این ماده به طور تصادفی توسط رالف وایلی در آزمایشگاه شرکت شیمیایی آمریکایی Dow Chemical کشف شد و برای اولین بار توسط ارتش برای پوشاندن هواپیماهای جنگنده با آن برای محافظت در برابر آب شور دریا استفاده شد. سازندگان خودرو همچنین از پلی وینیلیدین کلرید به عنوان ماده اثاثه یا لوازم داخلی استفاده می کردند. پس از جنگ جهانی دوم، این شرکت راهی برای خلاصی از رنگ سبز و بوی نامطبوع ساران پیدا کرد و به این ترتیب برای ساخت به عنوان تایید شد. مواد بسته بندی برای محصولات غذایی. در سال 1953، با نام تجاری "Saran Wrap" به فروش رسید.
• 1935 - باز کردن پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE/LPDE). این ماده توسط Reginald Gibson و Eric Fawcett در آزمایشگاه غول صنعتی بریتانیا Imperial Chemical Industries به دو شکل پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) و پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) کشف شد. پلی اتیلن یک ماده ارزان، انعطاف پذیر، بادوام و مقاوم در برابر مواد شیمیایی است. LDPE استفاده می شود برای تولید فیلم و مواد بسته بندیاز جمله کیسه های پلاستیکی HDPE اغلب برای ساخت ظروف استفاده می شود. لوله کشی و قطعات خودرو;
• 1936 - باز شدن پلی متیل متاکریلات (PMMA) یا اکریلیک. تا سال 1936، شرکت های آمریکایی، بریتانیایی و آلمانی پلی متیل متاکریلات، که بیشتر به عنوان اکریلیک شناخته می شود، تولید می کردند. اگرچه این روزها اکریلیک به طور گسترده در رنگ های مایع و الیاف مصنوعی استفاده می شود، اما به شکل جامد خود کاملاً قوی و شفاف تر از شیشه است. برندهای پلکسی گلاس و لوسیت اکریلیک را به عنوان به فروش می رسانند جایگزین شیشه;
• 1937 - کشف پلی اورتان. پلی اورتان یک پلیمر آلی است که توسط شیمیدان Otto Bayer از شرکت آلمانی Friedrich Bayer and Company اختراع شد. پلی اورتان ها به شکل فوم انعطاف پذیر در اثاثه یا لوازم داخلی، تشک ها، گوش گیرها، پوشش های مقاوم در برابر مواد شیمیایی، چسب های تخصصی، درزگیرها و بسته بندی استفاده می شوند. به شکل جامد، پلی اورتان در مواد استفاده می شود برای عایق کاری حرارتی ساختمان، در آبگرمکن، در حمل و نقل یخچالی، در تبرید تجاری و غیر تجاری. پلی یورتان ها با نام تجاری "Igamid"® به عنوان مواد پلاستیکی و "Perlon"® به عنوان الیاف فروخته می شوند.
  
• 1938 - اولین استفاده از پلی استایرن. پلی استایرن اولین بار در سال 1839 توسط داروساز آلمانی ادوارد سیمون کشف شد، اما تا دهه 1930 که دانشمندان بزرگترین شرکت شیمیایی جهان، BASF، یک روش تجاری برای ساخت پلی استایرن ابداع کردند، مورد استفاده قرار نگرفت. پلی استایرن یک پلاستیک بادوام است که می تواند با قالب گیری تزریقی، قالب گیری فشاری، اکستروژن یا قالب گیری دمشی ساخته شود. مواد به طور گسترده استفاده می شوددر لیوان های پلاستیکی، کارتن تخم مرغ، بسته های بادام زمینی و در مصالح ساختمانی و لوازم الکتریکی;
• 1938 - باز کردن پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) یا تفلون. این پلیمر به طور تصادفی توسط شیمیدان روی پلانکت، که در آن زمان برای شرکت شیمیایی آمریکایی DuPont کار می کرد، کشف شد. PTFE یکی از پرمصرف ترین پلاستیک ها در جنگ بود که (اطلاعات کاملا محرمانه!) به عنوان یک پوشش محافظ روی سطوح فلزی اعمال می شد. اصطکاک کمبرای جلوگیری از خراش و خوردگی در اوایل دهه 1960، ماهیتابه های نچسب تفلون بسیار محبوب شدند. PTFE بعداً برای سنتز اولین پارچه های غشایی Gore-Tex مورد استفاده قرار گرفت. مخلوط تفلون با ترکیبات فلوئور ماده ای را تولید می کند که برای ساختن طعمه هایی برای پرت کردن موشک های گرماجو استفاده می شود.
• 1938 - کشف نایلون و نئوپرن. هر دوی این مواد توسط والاس کاروترز زمانی که تیم محققین او در DuPont در تلاش برای یافتن جایگزین مصنوعی برای ابریشم بودند، توسعه یافتند. نئوپرن، یک لاستیک مصنوعی، اولین بار در سال 1931 ساخته شد. تحقیقات بیشتر در مورد پلیمرها منجر به توسعه نایلون شد که به عنوان "الیاف معجزه آسا" نیز شناخته می شود. در سال 1939، DuPont برای اولین بار جوراب های نایلونی و نایلونی را در نمایشگاه جهانی نیویورک به عموم مردم آمریکا معرفی و به نمایش گذاشت. نایلون نیز قبلا استفاده می شد در تولید نخ ماهیگیری، نخ جراحیو یک مسواک؛
• 1942 - کشف پلی استر غیر اشباعیا PET (همچنین نامیده می شود پلی استر، لاوسان و داکرون). این ماده توسط شیمیدان انگلیسی جان رکس وینفیلد و جیمز تنانت دیکسون ثبت اختراع شد و مورد استفاده قرار گرفت. برای تولید الیاف مصنوعی، که در دوره پس از جنگ فروخته شد. از آنجایی که پلی استر متراکم تر از سایر انواع پلاستیک ارزان است، در ساخت بطری های نوشیدنی های گازدار و ترش استفاده می شود. و از آنجایی که پلی استر نیز قوی و مقاوم در برابر سایش است، از آن استفاده می شود برای ساخت قطعات مکانیکی، سینی های غذا و موارد دیگر. فیلم پلی استر شرکت Mylar در کاست های صوتی و تصویری استفاده می شود.

فلوئوروپلاستیک دارای ضریب اصطکاک نسبتاً کم، مقاومت در برابر سایش خوب و مقاومت در برابر دماهای بالا است که به همین دلیل با موفقیت در صنایع مختلف استفاده می شود.

اکتشافات مهم پس از جنگ جهانی دوم

• 1951 - افتتاحپلی اتیلن با چگالی بالا یا پلی پروپیلن. دو شیمیدان آمریکایی به نام های پل هوگان و رابرت بنکس که برای شرکت نفت فیلیپس پترولیوم در هلند کار می کنند، راهی برای تولید پلی پروپیلن کریستالی یافته اند. پلی پروپیلن مشابه پلی اتیلن پسر عموی خود است و نسبتاً ارزان است، اما برخلاف پلی اتیلن، بسیار قوی تر است و در همه چیز از بطری های پلاستیکی گرفته تا فرش و مبلمان پلاستیکی استفاده می شود. همچنین به طور فعال در صنعت خودرو استفاده می شود.
• 1954 - بازکننده پلی استایرن منبسط شده (Styrofoam) یا فوم پلی استایرن. نام انگلیسی پلی استایرن منبسط شده "Styrofoam" به عنوان یک نام تجاری توسط شرکت شیمیایی "The Dow Chemical Company" قرض گرفته شد. استایروفوم به طور تصادفی توسط دانشمند ری مک اینتایر اختراع شد که سعی داشت با ترکیب استایرن با ایزوبوتیلن تحت فشار، یک ترکیب نسبتاً انفجاری، یک عایق الکتریکی انعطاف پذیر بسازد. در نتیجه آزمایش او فوم حباب پلی استایرن کشف شد که 30 برابر سبک تر از پلی استایرن معمولی است.

به اطراف اتاقی که در حال حاضر در آن هستید نگاه کنید و شمارش کنید که چه تعداد از اشیاء به طور کامل یا جزئی از پلاستیک ساخته شده اند. بلافاصله خواهید دید که پلاستیک چقدر در همه جا حاضر است. او واقعاً همه جا هست!

ویدئو: "پلاستیک یک ماده مصنوعی منحصر به فرد است"

در خودروهای مدرن، نسبت قطعات پلاستیکی به طور مداوم در حال افزایش است. تعداد تعمیرات روی سطوح پلاستیکی نیز رو به افزایش است و بیشتر و بیشتر با نیاز به رنگ آمیزی آنها مواجه می شویم.

از بسیاری جهات، رنگ‌آمیزی پلاستیک‌ها با رنگ‌آمیزی سطوح فلزی متفاوت است، که در درجه اول به دلیل ویژگی‌های پلاستیک است: آنها انعطاف‌پذیرتر هستند و چسبندگی کمتری به مواد رنگ‌آمیزی دارند. و از آنجایی که طیف مواد پلیمری مورد استفاده در صنعت خودرو بسیار متنوع است، اگر برخی از مواد تعمیر جهانی که قادر به ایجاد پوشش های تزئینی با کیفیت بالا بر روی بسیاری از انواع آنها باشند وجود نداشت، احتمالاً نقاشان باید آموزش ویژه ای در زمینه شیمی دریافت کنند.

خوشبختانه، همه چیز در واقع بسیار ساده تر خواهد بود و ما مجبور نخواهیم بود که در مطالعه شیمی مولکولی پلیمرها غوطه ور شویم. اما با این حال، برخی اطلاعات در مورد انواع پلاستیک ها و خواص آنها، حداقل به منظور گسترش افق، به وضوح مفید خواهد بود.

امروز متوجه خواهید شد

پلاستیک به توده ها

در قرن بیستم، بشریت یک انقلاب مصنوعی را تجربه کرد؛ مواد جدید - پلاستیک - وارد زندگی آن شدند. پلاستیک را می توان با خیال راحت یکی از اکتشافات اصلی بشر دانست؛ بدون اختراع آن، بسیاری از اکتشافات دیگر خیلی دیرتر به دست می آمدند یا اصلا وجود نداشتند.

اولین پلاستیک در سال 1855 توسط متالورژیست و مخترع بریتانیایی الکساندر پارکز اختراع شد. وقتی تصمیم گرفت جایگزینی ارزان برای عاج گران قیمتی که در آن زمان توپ های بیلیارد از آن ساخته می شد پیدا کند، به سختی می توانست تصور کند محصولی که دریافت کرده بود بعدها چقدر اهمیت پیدا می کند.

مواد تشکیل دهنده کشف آینده نیتروسلولز، کافور و الکل بود. مخلوط این اجزا به حالت سیال حرارت داده شد و سپس در قالب ریخته شد و در دمای معمولی سفت شد. پارکزین اینگونه متولد شد - مولد پلاستیک های مدرن.

از مواد طبیعی و اصلاح‌شده شیمیایی گرفته تا مولکول‌های کاملاً مصنوعی، توسعه پلاستیک کمی دیرتر اتفاق افتاد - زمانی که پروفسور آلمانی هرمان استودینگر از دانشگاه فرایبورگ، ماکرومولکول را کشف کرد - آجری که همه مواد آلی مصنوعی (و طبیعی) از آن استخراج می‌شوند. ساخته شده. این کشف برای پروفسور 72 ساله جایزه نوبل در سال 1953 به ارمغان آورد.

از آن زمان به بعد همه چیز شروع شد... تقریباً هر سال گزارش هایی از آزمایشگاه های شیمیایی درباره یک ماده مصنوعی دیگر با ویژگی های جدید و بی سابقه منتشر می شد و امروز جهان سالانه میلیون ها تن انواع پلاستیک تولید می کند که بدون آن زندگی مدرن انسان کاملا غیر قابل تصور است

پلاستیک ها در هر جایی که ممکن است استفاده می شود: برای اطمینان از زندگی راحت مردم، در کشاورزی، در تمام زمینه های صنعت. صنعت خودرو نیز از این قاعده مستثنی نیست، جایی که پلاستیک بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و به طور غیرقابل کنترلی جایگزین رقیب اصلی خود - فلز می شود.

در مقایسه با فلزات، پلاستیک ها مواد بسیار جوانی هستند. تاریخ آنها حتی به 200 سال قبل باز نمی گردد، در حالی که قلع، سرب و آهن در دوران باستان - 3000-4000 سال قبل از میلاد - برای بشر آشنا بودند. ه. اما با وجود این، مواد پلیمری در تعدادی از شاخص ها به طور قابل توجهی برتر از رقیب اصلی تکنولوژیکی خود هستند.

مزایای پلاستیک

مزایای پلاستیک نسبت به فلزات آشکار است.

اولا، پلاستیک به طور قابل توجهی سبک تر است. این به شما امکان می دهد وزن کلی خودرو و مقاومت هوا را در هنگام رانندگی کاهش دهید و در نتیجه مصرف سوخت و در نتیجه آلاینده های اگزوز را کاهش دهید.

کاهش وزن 100 کیلوگرمی خودرو به دلیل استفاده از قطعات پلاستیکی باعث می شود تا یک لیتر سوخت در هر 100 کیلومتر صرفه جویی شود.

ثانیاً، استفاده از پلاستیک تقریباً امکانات نامحدودی برای شکل‌دهی فراهم می‌کند و به شما این امکان را می‌دهد که هر ایده طراحی را به واقعیت تبدیل کنید و بخش‌هایی از پیچیده‌ترین و مبتکرانه‌ترین اشکال را به دست آورید.

از مزایای پلاستیک ها نیز می توان به مقاومت بالای آنها در برابر خوردگی، مقاومت در برابر عوامل جوی، اسیدها، قلیایی ها و سایر محصولات شیمیایی تهاجمی، خواص عایق الکتریکی و حرارتی عالی، ضریب کاهش نویز بالا اشاره کرد... به طور خلاصه، جای تعجب نیست که چرا مواد پلیمری چنین هستند. به طور گسترده در صنعت خودرو استفاده می شود.

آیا تلاشی برای ساخت خودروی تمام پلاستیکی صورت گرفته است؟ اما البته! فقط ترابانت معروف را به یاد بیاورید که بیش از 40 سال پیش در کارخانه Zwickkau در آلمان تولید شد - بدنه آن کاملاً از پلاستیک چند لایه ساخته شده بود.

برای به دست آوردن این پلاستیک، 65 لایه پارچه پنبه ای بسیار نازک (که از کارخانه های نساجی به کارخانه رسیده است)، به طور متناوب با لایه هایی از رزین کرزول فرمالدئید آسیاب شده، در یک ماده بسیار قوی به ضخامت 4 میلی متر با فشار 40 اتمسفر فشرده شد. و دمای 160 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه.

تا به حال، اجساد GDR "Trabants"، که در مورد آنها آهنگ ها خوانده می شد، افسانه ها گفته می شد (اما اغلب جوک ها نوشته می شد)، در بسیاری از محل های دفن زباله در سراسر کشور قرار داشتند. دروغ می گویند... اما زنگ نمی زنند!

ترابانت محبوب ترین ماشین پلاستیکی جهان

جدای از شوخی، پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای در مورد بدنه‌های تمام پلاستیکی برای خودروهای تولیدی حتی در حال حاضر وجود دارد؛ بسیاری از بدنه‌های خودروهای اسپرت کاملاً از پلاستیک ساخته شده‌اند. به طور سنتی، قطعات فلزی (کاپوت، گلگیر) روی بسیاری از خودروها اکنون با قطعات پلاستیکی جایگزین می شوند، به عنوان مثال، در سیتروئن، رنو، پژو و دیگران.

اما برخلاف پانل های بدنه ترابی محبوب، قطعات پلاستیکی خودروهای مدرن دیگر لبخندی کنایه آمیز را برانگیخته نمی کنند. در مقابل، مقاومت آنها در برابر بارهای ضربه ای، توانایی نواحی تغییر شکل یافته برای خود ترمیمی، بالاترین مقاومت در برابر خوردگی و وزن مخصوص کم باعث می شود که فرد نسبت به این ماده احترام عمیقی احساس کند.

در پایان صحبت در مورد مزایای پلاستیک، نمی توان به این واقعیت توجه کرد که، اگرچه با کمی ملاحظات، اکثر آنها هنوز کاملاً قابل رنگ هستند. اگر توده پلیمری خاکستری چنین فرصتی را نداشت، بعید بود که چنین محبوبیتی به دست آورد.

چرا پلاستیک رنگ می کنیم؟

نیاز به رنگ آمیزی پلاستیک از یک سو به دلیل ملاحظات زیبایی شناختی و از سوی دیگر به دلیل نیاز به محافظت از پلاستیک است. بالاخره هیچ چیز ابدی نیست. اگرچه پلاستیک ها در حین کار و قرار گرفتن در معرض تأثیرات جوی پوسیده نمی شوند، اما همچنان در معرض فرآیندهای پیری و تخریب هستند. و لایه رنگ اعمال شده از سطح پلاستیک در برابر تأثیرات تهاجمی مختلف محافظت می کند و بنابراین عمر مفید آن را افزایش می دهد.

اگر در شرایط تولید، رنگ آمیزی سطوح پلاستیکی بسیار ساده است - در این مورد ما در مورد تعداد زیادی از قطعات مشابه جدید از همان پلاستیک صحبت می کنیم (و آنها فناوری های خاص خود را دارند)، پس یک نقاش در یک تعمیرگاه خودرو با این مشکل روبرو می شود. مشکلات ناهمگونی مواد بخش های مختلف

اینجاست که باید به این سوال پاسخ دهید: «به هر حال پلاستیک چیست؟ از چه چیزی ساخته شده است، خواص و انواع اصلی آن چیست؟

پلاستیک چیست؟

مطابق با استاندارد دولتی داخلی:

پلاستیک ها موادی هستند که اجزای اصلی آنها ترکیبات آلی با مولکولی بالا هستند که در نتیجه سنتز یا تبدیل محصولات طبیعی به وجود می آیند. هنگامی که تحت شرایط خاص پردازش می شوند، تمایل دارند انعطاف پذیری و توانایی قالب گیری یا قالب گیری را از خود نشان دهند
تغییر شکل.

اگر اولین کلمه "پلاستیک" را از چنین توصیف دشواری حذف کنید، حتی برای خواندن، و نه فقط برای درک، شاید به سختی کسی حدس بزند که در مورد چه چیزی صحبت می کنیم. خوب، بیایید سعی کنیم کمی آن را بفهمیم.

"پلاستیک ها" یا "توده های پلاستیکی" به این دلیل نامیده می شوند که این مواد در هنگام گرم شدن می توانند نرم شوند، تبدیل به پلاستیک شوند و سپس تحت فشار می توانند شکل خاصی به آنها داده شود که پس از سرد شدن و سخت شدن بیشتر حفظ می شود.

اساس هر پلاستیک (همان "ترکیب آلی با وزن مولکولی بالا" از تعریف بالا است).

کلمه پلیمر از کلمات یونانی poly (بسیاری) و meros (قطعات یا واحدها) گرفته شده است. این ماده ای است که مولکول های آن از تعداد زیادی واحد یکسان متصل به یکدیگر تشکیل شده است. این لینک ها نامیده می شوند مونومرها("مونو" - یک).

به عنوان مثال، مونومر پلی پروپیلن، نوع پلاستیکی که بیشتر در صنعت خودرو استفاده می شود، به این صورت است:

زنجیره های مولکولی یک پلیمر از تعداد تقریبا بی شماری از این قطعات تشکیل شده است که به یک کل واحد متصل شده اند.

زنجیره ای از مولکول های پلی پروپیلن

بر اساس منشأ آنها، همه پلیمرها به دو دسته تقسیم می شوند مصنوعیو طبیعی. پلیمرهای طبیعی اساس همه موجودات جانوری و گیاهی را تشکیل می دهند. اینها شامل پلی ساکاریدها (سلولز، نشاسته)، پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، لاستیک طبیعی و سایر مواد است.

اگرچه پلیمرهای طبیعی اصلاح شده کاربردهای صنعتی دارند، اما بیشتر پلاستیک ها مصنوعی هستند.

پلیمرهای مصنوعی از طریق فرآیند سنتز شیمیایی از مونومرهای مربوطه به دست می آیند.

مواد اولیه معمولاً نفت، گاز طبیعی یا زغال سنگ است. در نتیجه واکنش شیمیایی پلیمریزاسیون (یا چند تراکم)، بسیاری از مونومرهای "کوچک" ماده اصلی، مانند مهره هایی روی یک رشته، به مولکول های پلیمری "عظیم" متصل می شوند، که سپس قالب گیری، ریخته گری، فشرده یا چرخانده می شوند. به محصول نهایی

بنابراین، به عنوان مثال، پلاستیک پلی پروپیلن از گاز پروپیلن قابل اشتعال به دست می آید که از آن ضربه گیرها ساخته می شود:

حالا احتمالا حدس زده اید که نام پلاستیک ها از کجا آمده است. پیشوند "poly-" ("بسیاری") به نام مونومر اضافه می شود: اتیلن → پلی اتیلن, پروپیلن → پلی پروپیلن, وینیل کلرید → پلی وینیل کلریدو غیره.

اختصارات بین المللی پلاستیک ها مخفف نام شیمیایی آنهاست. به عنوان مثال، پلی وینیل کلرید به عنوان مشخص شده است پی وی سی(پلی وینیل کلراید)، پلی اتیلن - پلی اتیلن.(پلی اتیلن)، پلی پروپیلن - PP(پلی پروپیلن).

علاوه بر پلیمر (که بایندر نیز نامیده می‌شود)، پلاستیک‌ها ممکن است حاوی پرکننده‌ها، نرم‌کننده‌ها، تثبیت‌کننده‌ها، رنگ‌ها و مواد دیگری باشند که ویژگی‌های تکنولوژیکی و مصرف‌کننده خاصی مانند سیالیت، شکل‌پذیری، چگالی، استحکام، دوام و غیره را به پلاستیک می‌دهند. .

انواع پلاستیک

پلاستیک ها بر اساس معیارهای مختلفی طبقه بندی می شوند: ترکیب شیمیایی، محتوای چربی، سختی. اما معیار اصلی که ماهیت پلیمر را توضیح می دهد، رفتار پلاستیک در هنگام گرم شدن است. بر این اساس، تمام پلاستیک ها به سه گروه اصلی تقسیم می شوند:

• ترموپلاستیک؛
• ترموست؛
• الاستومرها

تعلق به یک گروه خاص با شکل، اندازه و محل ماکرومولکول ها همراه با ترکیب شیمیایی تعیین می شود.

ترموپلاستیک ها (پلیمرهای ترموپلاستیک، پلاستومرها)

ترموپلاستیک ها پلاستیک هایی هستند که با گرم شدن ذوب می شوند و با سرد شدن به حالت اولیه خود باز می گردند.

این پلاستیک ها از زنجیره های مولکولی خطی یا کمی منشعب تشکیل شده اند. در دماهای پایین، مولکول ها محکم در کنار یکدیگر قرار می گیرند و به سختی حرکت می کنند، بنابراین در این شرایط پلاستیک سخت و شکننده است. با افزایش جزئی دما، مولکول ها شروع به حرکت می کنند، پیوند بین آنها ضعیف می شود و پلاستیک پلاستیک می شود. اگر پلاستیک را بیشتر گرم کنید، پیوندهای بین مولکولی حتی ضعیف تر می شوند و مولکول ها نسبت به یکدیگر شروع به سر خوردن می کنند - ماده به حالت کشسان و چسبناک تبدیل می شود. هنگامی که دما کاهش می یابد و سرد می شود، کل فرآیند برعکس می شود.

اگر از گرمای بیش از حد اجتناب شود، در این مرحله زنجیره‌های مولکول‌ها از هم جدا می‌شوند و مواد تجزیه می‌شوند، فرآیند گرم کردن و سرد کردن را می‌توان به تعداد دلخواه تکرار کرد.

این ویژگی ترموپلاستیک ها که به طور مکرر نرم می شوند باعث می شود تا این پلاستیک ها به طور مکرر به محصولات مختلف تبدیل شوند. یعنی از نظر تئوری می توان از چندین هزار فنجان ماست یک بال درست کرد. از نقطه نظر زیست محیطی، این بسیار مهم است، زیرا بازیافت یا دفع بعدی یک مشکل بزرگ برای پلیمرها است. هنگامی که در خاک، محصولات پلاستیکی در عرض 100-400 سال تجزیه می شوند!

علاوه بر این، به دلیل این خواص، ترموپلاستیک ها به خوبی برای جوشکاری و لحیم کاری مناسب هستند. ترک ها، پیچ خوردگی ها و تغییر شکل ها را می توان به راحتی با استفاده از گرما از بین برد.

بیشتر پلیمرهای مورد استفاده در صنعت خودروسازی، ترموپلاستیک هستند. از آنها برای تولید قسمت های مختلف داخلی و خارجی خودرو استفاده می شود: پانل ها، قاب ها، سپرها، مشبک های رادیاتور، محفظه لامپ ها و آینه های بیرونی، روکش چرخ ها و غیره.

ترموپلاستیک ها شامل پلی پروپیلن (PP)، پلی وینیل کلرید (PVC)، کوپلیمرهای اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS)، پلی استایرن (PS)، پلی وینیل استات (PVA)، پلی اتیلن (PE)، پلی متیل متاکریلات (پلکسی گلاس) (PMMA)، پلی آمید (PMMA) هستند. PA)، پلی کربنات (PC)، پلی اکسی متیلن (POM) و دیگران.

پلاستیک های ترموست (پلاستیک های گرماسخت، دوروپلاست)

اگر برای ترموپلاستیک ها می توان فرآیند نرم شدن و سخت شدن را بارها تکرار کرد، آنگاه ترموست ها پس از یک بار حرارت دادن (هنگام قالب گیری محصول) به حالت جامد نامحلول می روند و با حرارت دادن مکرر دیگر نرم نمی شوند. سخت شدن برگشت ناپذیر رخ می دهد.

در حالت اولیه، ترموست ساختاری خطی از ماکرومولکول ها دارد، اما هنگامی که در طول تولید یک محصول قالب گیری شده گرم می شود، ماکرومولکول ها "متقابل" هستند و یک ساختار فضایی مشبک ایجاد می کنند. به لطف این ساختار مولکول های نزدیک به هم پیوند خورده است که ماده سخت و غیر کشسان است و توانایی انتقال مجدد به حالت جریان چسبناک را از دست می دهد.

به دلیل این ویژگی، پلاستیک های گرماسخت قابل بازیافت نیستند. همچنین، آنها را نمی توان در حالت گرم جوش داده و قالب بندی کرد - هنگامی که بیش از حد گرم می شود، زنجیره های مولکولی متلاشی می شوند و مواد از بین می روند.

این مواد کاملاً مقاوم در برابر حرارت هستند، بنابراین از آنها به عنوان مثال برای تولید قطعات میل لنگ در محفظه موتور استفاده می شود. قطعات خارجی بدنه با اندازه بزرگ (هودها، گلگیرها، درب صندوق عقب) از ترموست تقویت شده (به عنوان مثال، فیبر شیشه) تولید می شوند.

گروه ترموست شامل مواد بر پایه فنل فرمالدئید (PF)، اوره فرمالدئید (UF)، اپوکسی (EP) و رزین های پلی استر می باشد.

الاستومرها پلاستیک هایی با خاصیت کشسانی بالا هستند. هنگامی که تحت فشار قرار می گیرند، انعطاف پذیری از خود نشان می دهند و پس از رفع تنش، به شکل اولیه خود باز می گردند. الاستومرها با دیگر پلاستیک های الاستیک در توانایی آنها برای حفظ خاصیت ارتجاعی خود در یک محدوده دمایی گسترده متفاوت هستند. به عنوان مثال، لاستیک سیلیکونی در محدوده دمایی از -60 تا +250 درجه سانتیگراد الاستیک باقی می ماند.

الاستومرها مانند ترموست ها از ماکرومولکول های شبکه ای فضایی تشکیل شده اند. فقط بر خلاف گرماسخت ها، درشت مولکول های الاستومرها به طور گسترده تری قرار دارند. این قرارگیری است که خواص الاستیک آنها را تعیین می کند.

الاستومرها به دلیل ساختار شبکه ای که دارند مانند ترموست غیرقابل انحلال و نامحلول هستند اما متورم می شوند (ترموست ها متورم نمی شوند).

گروه الاستومرها شامل انواع لاستیک، پلی اورتان و سیلیکون می باشد. در صنعت خودروسازی عمدتاً برای ساخت لاستیک، آب بندی، اسپویلر و غیره استفاده می شود.

هر سه نوع پلاستیک در صنعت خودروسازی استفاده می شود. مخلوطی از هر سه نوع پلیمر نیز تولید می شود - به اصطلاح "مخلوط" که خواص آنها به نسبت مخلوط و نوع اجزا بستگی دارد.

تعیین نوع پلاستیک علامت گذاری

هر گونه تعمیر قطعه پلاستیکی باید با شناسایی نوع پلاستیکی که قطعه از آن ساخته شده است شروع شود. اگر در گذشته این کار همیشه آسان نبود، اکنون "شناسایی" پلاستیک آسان است - همه قطعات، به عنوان یک قاعده، علامت گذاری شده اند.

سازندگان معمولاً علامت نوع پلاستیک را در داخل قطعه مهر می زنند، چه ضربه گیر یا یک پوشش تلفن همراه. نوع پلاستیک معمولاً در براکت های مشخصه محصور می شود و ممکن است به شکل زیر باشد: >PP/EPDM<, >PUR<, .

تکلیف تست: درب موبایل خود را بردارید و ببینید از چه نوع پلاستیکی ساخته شده است. اغلب این > PC است<.

انواع مختلفی از این اختصارات می تواند وجود داشته باشد. ما نمی‌توانیم همه چیز را در نظر بگیریم (و نیازی به این کار نیست)، بنابراین روی چند مورد از رایج‌ترین انواع پلاستیک در صنعت خودرو تمرکز خواهیم کرد.

نمونه هایی از رایج ترین انواع پلاستیک در صنعت خودروسازی

پلی پروپیلن - PP، پلی پروپیلن اصلاح شده - PP/EPDM

رایج ترین نوع پلاستیک در صنعت خودروسازی. در اغلب موارد، هنگام تعمیر قطعات آسیب دیده یا رنگ آمیزی قطعات جدید، باید با اصلاحات مختلف پلی پروپیلن سر و کار داشته باشیم.

شاید پلی پروپیلن ترکیبی از تمام مزایای پلاستیک ها باشد: چگالی کم (0.90 گرم در سانتی متر مکعب - کمترین مقدار برای همه پلاستیک ها)، استحکام مکانیکی بالا، مقاومت شیمیایی (مقاوم در برابر اسیدهای رقیق و اکثر مواد قلیایی، مواد شوینده، روغن ها). ، حلال ها)، مقاومت در برابر حرارت (در دمای 140 درجه سانتیگراد شروع به نرم شدن می کند، نقطه ذوب 175 درجه سانتیگراد). تقریباً در معرض ترک خوردگی نیست و قابلیت بازیابی خوبی دارد. علاوه بر این، پلی پروپیلن یک ماده سازگار با محیط زیست است.

ویژگی های پلی پروپیلن دلیلی برای در نظر گرفتن آن یک ماده ایده آل برای صنعت خودرو است. به دلیل خواص ارزشمند خود، حتی عنوان "سلطان پلاستیک" را دریافت کرد.

تقریباً تمام سپرها از پلی پروپیلن ساخته شده اند؛ این ماده همچنین در ساخت اسپویلرها، قطعات داخلی، پانل ابزار، مخازن انبساط، مشبک های رادیاتور، کانال های هوا، محفظه ها و پوشش های باتری و غیره استفاده می شود. در زندگی روزمره، حتی چمدان ها از پلی پروپیلن ساخته می شوند.

هنگام ریخته گری بیشتر قطعات فوق، از پلی پروپیلن خالص استفاده نمی شود، بلکه از اصلاحات مختلف آن استفاده می شود.

پلی پروپیلن اصلاح نشده "خالص" به اشعه ماوراء بنفش و اکسیژن بسیار حساس است، به سرعت خواص خود را از دست می دهد و در حین کار شکننده می شود. به همین دلیل، پوشش های رنگی که روی آن اعمال می شود، نمی توانند چسبندگی بادوامی داشته باشند.

افزودنی های وارد شده به پلی پروپیلن - اغلب به شکل لاستیک و تالک - به طور قابل توجهی خواص آن را بهبود می بخشد و رنگ آمیزی آن را ممکن می کند.

فقط پلی پروپیلن اصلاح شده را می توان رنگ کرد. در پلی پروپیلن "خالص"، چسبندگی بسیار ضعیف خواهد بود! ساخته شده از پلی پروپیلن خالص >PP< изготавливают бачки омывателей, расширительные емкости, одноразовую посуду, стаканчики и т.д.

هر گونه تغییر پلی پروپیلن، صرف نظر از اینکه علامت اختصاری آن چقدر طولانی باشد، با دو حرف اول به عنوان >PP مشخص می شود.<. Наиболее распространенный продукт этих модификаций — >PP/EPDM< (сополимер полипропилена и этиленпропиленового каучука).

ABS (کوپلیمر اکریلونیتریل بوتادین استایرن)

ABS یک پلاستیک الاستیک، اما در عین حال مقاوم در برابر ضربه است. جزء لاستیکی (بوتادین) مسئول خاصیت ارتجاعی و اکریلونیتریل مسئول استحکام است. این پلاستیک به اشعه ماوراء بنفش حساس است - تحت تأثیر آن پلاستیک به سرعت پیر می شود. بنابراین محصولات ABS نمی توانند برای مدت طولانی در معرض نور قرار گیرند و باید رنگ آمیزی شوند.

بیشتر برای تولید محفظه لامپ و آینه های بیرونی، مشبک های رادیاتور، تزئینات داشبورد، روکش درب ها، روکش چرخ ها، اسپویلرهای عقب و غیره استفاده می شود.

پلی کربنات - PC

یکی از مقاوم ترین ترموپلاستیک ها در برابر ضربه. برای درک میزان دوام پلی کربنات کافی است بدانید که از این ماده در ساخت پیشخوان های بانکی ضد گلوله استفاده می شود.

علاوه بر استحکام، پلی کربنات ها با سبکی، مقاومت در برابر پیری نور و تغییرات دما و ایمنی در برابر آتش (مواد کم اشتعال و خود خاموش شونده است) مشخص می شوند.

متأسفانه پلی کربنات ها نسبت به حلال ها کاملاً حساس هستند و تحت تنش داخلی مستعد ترک خوردن هستند.

حلال های تهاجمی نامناسب می توانند به طور جدی ویژگی های استحکام پلاستیک را بدتر کنند، بنابراین هنگام رنگ آمیزی قطعاتی که استحکام در آنها از اهمیت بالایی برخوردار است (به عنوان مثال، کلاه ایمنی موتور سیکلت پلی کربنات)، باید به ویژه مراقب باشید و به شدت توصیه های سازنده را دنبال کنید و حتی گاهی اوقات از انجام آن خودداری کنید. رنگ بر اساس اصل اما اسپویلرها، مشبک های رادیاتور و پانل های سپر ساخته شده از پلی کربنات را می توان بدون مشکل رنگ آمیزی کرد.

پلی آمیدها - PA

پلی آمیدها مواد سفت، بادوام و در عین حال الاستیک هستند. قطعات پلی آمیدی می توانند بارهای نزدیک به بارهای مجاز برای فلزات و آلیاژهای غیرآهنی را تحمل کنند. پلی آمید در برابر سایش و مقاومت شیمیایی بسیار مقاوم است. در برابر اکثر حلال های آلی تقریباً غیر قابل نفوذ است.

اغلب از پلی آمیدها برای تولید کلاهک های قابل جابجایی خودرو، بوش ها و آسترهای مختلف، گیره های لوله، زبانه های قفل درب و چفت استفاده می شود.

پلی اورتان - PU، PUR

قبل از معرفی گسترده پلی پروپیلن به تولید، پلی اورتان محبوب ترین ماده برای ساخت قطعات مختلف خودرو الاستیک بود: فرمان، پوشش گلی، روکش پدال، دستگیره های نرم درب، اسپویلر و غیره.

بسیاری از مردم این نوع پلاستیک را با برند مرسدس مرتبط می دانند. تا همین اواخر، سپرها، تزئینات درهای جانبی و رکاب‌ها تقریباً در همه مدل‌ها از پلی اورتان ساخته می‌شدند.

تولید قطعات از این نوع پلاستیک به تجهیزات پیچیده کمتری نسبت به پلی پروپیلن نیاز دارد. در حال حاضر بسیاری از شرکت های خصوصی چه در خارج از کشور و چه در کشورهای شوروی سابق ترجیح می دهند با این نوع پلاستیک کار کنند تا انواع قطعات تیونینگ خودرو را تولید کنند.

فایبرگلاس - SMC، BMC، UP-GF

فایبرگلاس یکی از مهمترین نمایندگان به اصطلاح "پلاستیک های تقویت شده" است. آنها بر اساس رزین های اپوکسی یا پلی استر (اینها ترموست هستند) با فایبرگلاس به عنوان پرکننده ساخته می شوند.

خواص فیزیکی و مکانیکی بالا و همچنین مقاومت در برابر محیط های مختلف تهاجمی، استفاده گسترده از این مواد در بسیاری از زمینه های صنعت را مشخص کرده است. محصولی شناخته شده که در تولید بدنه مینی ون های آمریکایی استفاده می شود.

در ساخت محصولات فایبرگلاس می توان از فناوری "ساندویچ" استفاده کرد، زمانی که قطعات از چندین لایه از مواد مختلف تشکیل شده باشند که هر یک از آنها الزامات خاصی (استحکام، مقاومت شیمیایی، مقاومت در برابر سایش) را برآورده می کند.

افسانه پلاستیک ناشناخته

در اینجا ما یک قطعه پلاستیکی را در دست گرفته ایم که هیچ علامت یا علامتی روی آن وجود ندارد. اما ما شدیداً نیاز داریم که ترکیب شیمیایی یا حداقل نوع آن را بشناسیم - گرمانرم است یا ترموست.

زیرا، اگر مثلاً در مورد جوشکاری صحبت می کنیم، این کار فقط با ترموپلاستیک ها امکان پذیر است (ترکیبات چسب برای تعمیر پلاستیک های ترموست استفاده می شود). علاوه بر این، فقط موادی با همین نام را می توان جوش داد؛ موارد غیرمشابه به سادگی با هم تعامل ندارند. در این راستا، شناسایی پلاستیک "بدون نام" برای انتخاب صحیح همان افزودنی جوش ضروری است.

تشخیص نوع پلاستیک کار ساده ای نیست. پلاستیک ها در آزمایشگاه ها برای شاخص های مختلف تجزیه و تحلیل می شوند: طیف سنجی احتراق، واکنش به معرف های مختلف، بو، نقطه ذوب و غیره.

با این حال، چندین آزمایش ساده وجود دارد که به شما امکان می دهد ترکیب شیمیایی تقریبی پلاستیک را تعیین کنید و آن را به عنوان گروهی از پلیمرها طبقه بندی کنید. یکی از اینها تجزیه و تحلیل رفتار یک نمونه پلاستیکی در منبع آتش باز است.

برای آزمایش به یک اتاق تهویه شده و یک فندک (یا کبریت) نیاز داریم که با آن باید قطعه ای از مواد آزمایش را با دقت آتش بزنیم. اگر ماده ذوب شود، با یک ترموپلاستیک روبرو هستیم و اگر ذوب نشد، یک پلاستیک گرماسخت داریم.

حالا شعله را برداریم. اگر پلاستیک به سوختن ادامه دهد، می تواند پلاستیک ABS، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلکسی گلاس یا پلی اورتان باشد. اگر خاموش شود، به احتمال زیاد پلی وینیل کلراید، پلی کربنات یا پلی آمید است.

سپس رنگ شعله و بوی تولید شده در حین احتراق را تجزیه و تحلیل می کنیم. به عنوان مثال، پلی پروپیلن با شعله آبی روشن می سوزد و دود آن بوی تند و شیرینی شبیه بوی موم آب بند یا لاستیک سوخته دارد. پلی اتیلن با شعله ضعیف مایل به آبی می سوزد و هنگامی که شعله خاموش می شود، بوی شمع در حال سوختن به مشام می رسد. پلی استایرن روشن می سوزد و در عین حال به شدت دود می کند و بوی بسیار مطبوعی دارد - بوی گلی شیرینی دارد. برعکس، پلی وینیل کلرید بوی نامطبوعی دارد - مانند کلر یا اسید هیدروکلریک و پلی آمید - مانند پشم سوخته.

ظاهر آن می تواند چیزی در مورد نوع پلاستیک بگوید. به عنوان مثال، اگر روی قطعه ای آثار جوش آشکاری وجود داشته باشد، احتمالاً از ترموپلاستیک ساخته شده است و اگر آثاری از جوش ها با سمباده زدن از بین رفته باشد، پلاستیک ترموست است.

همچنین می توانید تست سختی را انجام دهید: سعی کنید یک تکه پلاستیکی کوچک را با چاقو یا تیغه جدا کنید. از ترموپلاستیک (نرم تر است)، تراشه ها برداشته می شود، اما پلاستیک گرماسخت خرد می شود.

یا راه دیگر: فرو بردن پلاستیک در آب. این روش شناسایی پلاستیک هایی که بخشی از گروه پلی اولفین هستند (پلی اتیلن، پلی پروپیلن و غیره) را بسیار آسان می کند. این پلاستیک ها روی سطح آب شناور می شوند زیرا چگالی آنها تقریباً همیشه کمتر از یک است. سایر پلیمرها چگالی بیشتر از یک دارند، بنابراین غرق می شوند.

این و سایر علائمی که با آنها می توان نوع پلاستیک را تعیین کرد به شکل جدول زیر ارائه شده است.

P.S.به تهیه و رنگ آمیزی قطعات پلاستیکی خواهیم پرداخت.

جوایز

با کلیک بر روی تصویر، نسخه‌های کامل تصاویر در یک پنجره جدید باز می‌شوند!

رمزگشایی نام پلاستیک

نامگذاری رایج ترین پلاستیک ها

طبقه بندی پلاستیک ها بر اساس سختی

اصلاحات اصلی پلی پروپیلن و زمینه های کاربرد آن در اتومبیل

روش های تعیین نوع پلاستیک

تمدن ما را می توان تمدن پلاستیک نامید: انواع پلاستیک و مواد پلیمری به معنای واقعی کلمه در همه جا یافت می شود.


با این حال، یک فرد معمولی به سختی می‌داند پلاستیک چیست و از چه چیزی ساخته شده است.

پلاستیک چیست؟

در حال حاضر، پلاستیک یا پلاستیک به گروه کاملی از مواد با منشاء مصنوعی (مصنوعی) اطلاق می شود. آنها از طریق زنجیره ای از واکنش های شیمیایی از مواد خام آلی، عمدتا از گاز طبیعی و بخش های سنگین نفت تولید می شوند. پلاستیک‌ها مواد آلی با مولکول‌های پلیمری بلند هستند که از مولکول‌های مواد ساده‌تر متصل به یکدیگر تشکیل شده‌اند.

شیمیدانان با تغییر شرایط پلیمریزاسیون، پلاستیک هایی با خواص مطلوب: نرم یا سخت، شفاف یا مات و غیره به دست می آورند. امروزه پلاستیک ها به معنای واقعی کلمه در تمام زمینه های زندگی، از تولید تجهیزات کامپیوتری گرفته تا مراقبت از کودکان کوچک مورد استفاده قرار می گیرند.

پلاستیک چگونه اختراع شد؟

اولین پلاستیک جهان در شهر بیرمنگام انگلیس توسط متالورژیست A. Parks ساخته شد. این در سال 1855 اتفاق افتاد: مخترع هنگام مطالعه خواص سلولز، آن را با اسید نیتریک درمان کرد و به لطف آن فرآیند پلیمریزاسیون را آغاز کرد و نیتروسلولز را به دست آورد. مخترع نام ماده ای را که ایجاد کرد با نام خود پارکسین نامگذاری کرد. پارکس شرکت خود را برای تولید پارکزین افتتاح کرد که به زودی به عاج مصنوعی معروف شد. با این حال، کیفیت پلاستیک ضعیف بود و شرکت خیلی زود ورشکست شد.

متعاقباً این فناوری بهبود یافت و تولید پلاستیک توسط J.W. هیت که مواد خود را سلولوئید نامید. محصولات مختلفی از آن ساخته می شد، از یقه هایی که نیاز به شستشو نداشتند تا توپ های بیلیارد.

در سال 1899 پلی اتیلن اختراع شد و علاقه به امکانات شیمی آلی به طور تصاعدی افزایش یافت. اما تا اواسط قرن بیستم، پلاستیک ها بازار نسبتاً باریکی را اشغال کردند و تنها ایجاد فناوری تولید PVC امکان تولید طیف گسترده ای از محصولات خانگی و صنعتی را از آنها فراهم کرد.

انواع پلاستیک

در حال حاضر این صنعت انواع مختلفی از پلاستیک ها را تولید و استفاده می کند.

بر اساس ترکیب آنها، پلاستیک ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

- توده های ترموپلاستیک ورق - پلکسی گلاس، پلاستیک وینیل، متشکل از رزین، نرم کننده و تثبیت کننده؛


- پلاستیک های چند لایه تقویت شده با یک یا چند لایه کاغذ، فایبرگلاس و غیره؛

- فایبرگلاس - پلاستیک های تقویت شده با الیاف شیشه، الیاف آزبست، الیاف پنبه و غیره؛

- توده های قالب گیری تزریقی - پلاستیک هایی که شامل اجزای دیگری به جز ترکیبات پلیمری نیستند.

- پودرهای پرس - پلاستیک با افزودنی های پودری.

بر اساس نوع چسب پلیمری، پلاستیک ها به دو دسته تقسیم می شوند:

- پلاستیک های فنلی که از رزین های فنل فرمالدئید ساخته می شوند.

- آمینوپلاست های ساخته شده از رزین های ملامین فرمالدئید و اوره فرمالدئید.

- پلاستیک های اپوکسی با استفاده از رزین های اپوکسی به عنوان چسب.

پلاستیک ها بر اساس ساختار داخلی و خواص خود به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند:

- ترموپلاستیک هایی که هنگام گرم شدن ذوب می شوند، اما پس از سرد شدن ساختار اصلی خود را حفظ می کنند.

- ترموست با ساختار اولیه از نوع خطی که در حین پخت ساختار شبکه ای به دست می آورند، اما وقتی دوباره گرم می شوند، کاملاً خواص خود را از دست می دهند.

ترموپلاستیک ها را می توان بارها و بارها استفاده کرد؛ برای این کار فقط باید خرد و ذوب شوند. از نظر خواص کاری، ترموست ها، به عنوان یک قاعده، تا حدودی بهتر از ترموپلاستیک ها هستند، اما هنگامی که در معرض حرارت قوی قرار می گیرند، ساختار مولکولی آنها از بین می رود و متعاقباً بازسازی نمی شود.

پلاستیک از چه چیزی ساخته شده است؟

مواد خام اکثریت قریب به اتفاق پلاستیک ها زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت است. از آنها، مواد گازی ساده (با وزن مولکولی کم) از طریق واکنش های شیمیایی - اتیلن، بنزن، فنل، استیلن و غیره جدا می شوند که سپس در طی واکنش های پلیمریزاسیون، پلی تراکم و چند افزودن به پلیمرهای مصنوعی تبدیل می شوند. خواص عالی پلیمرها با وجود پیوندهای با وزن مولکولی بالا با تعداد زیادی مولکول اولیه (اولیه) توضیح داده می شود.


برخی از مراحل تولید پلیمر فرآیندهای پیچیده و بسیار خطرناک برای محیط زیست هستند، بنابراین تولید پلاستیک تنها در سطح تکنولوژیکی بالا قابل دسترسی است. در عین حال، محصولات نهایی، یعنی. پلاستیک ها به طور کلی کاملا خنثی هستند و هیچ تاثیر منفی بر سلامت انسان ندارند.

کلمه "پلیمر" ریشه یونانی دارد. به معنای واقعی کلمه، یک پلیمر مولکولی است متشکل از بسیاری از بخش‌های ("پلی") ("مروس")، که هر کدام یک مونومر است، یعنی از یک مولکول ("مونوس") تشکیل شده است. به زبان ساده، پلیمرها زنجیره های منشعب از مولکول های معمولی، مونومرها هستند.

فرآیند تولید پلاستیک امروزه به این شکل است

جلوی چشمان ما چنگال ناپدید می شود

چگونه ابرپلاستیک رشد می کند دانشمندان یک گیاه اصلاح شده ژنتیکی ایجاد کرده اند که دانه های آن حاوی پلیمر آلی PHBV است. برای ساختن ترموپلاستیک های خود تخریب شونده استفاده می شود. برخی از انواع باکتری ها پلیمرهایی مانند PHBV تولید می کنند و از آنها به عنوان ذخیره انرژی مانند نشاسته در گیاهان یا گلیکوژن در حیوانات استفاده می کنند.

در قرن بیستم، بشریت یک انقلاب مصنوعی را تجربه کرد. دستاورد اصلی آن را به راحتی می توان اختراع پلاستیک نامید. اکنون حتی تصور اینکه در آغاز قرن گذشته به سادگی وجود نداشت و همه چیز در اطراف از مواد طبیعی ساخته شده بود که اکنون مد شده اند دشوار است.

توپ بازی

شاید بتوان گفت بشریت تا زمان اختراع پلاستیک ادامه داشته است. تاریخچه این مطالب با عشق مردم به بازی با توپ پیوندی عرفانی دارد. در قرن دوم قبل از میلاد، یونانیان با توپی که از کیسه صفرا خوک پر از هوا ساخته شده بود، بازی می کردند. این تجهیزات ورزشی به شکل تخم مرغ یا اگر ترجیح می دهید توپ راگبی بود. حتی در آن زمان، اجداد ما به دنبال راهی برای اصلاح شکل توپ و گرد کردن آن بودند. یونانیان باستان بی‌وقفه مکمل‌های گیاهی مختلفی را امتحان کردند تا به دیواره‌های مثانه گوشت خوک خاصیت ارتجاعی بدهند.

مایاها از پوست میوه پیچیده شده در لاستیک طبیعی توپی درست کردند که آن را از درختان فیکوس استخراج کردند. فناوری مشابهی توسط ساکنان جزایر اقیانوسیه و آسیای جنوب شرقی استفاده شد. با این حال، فقط اروپایی ها آن را به ذهن متبادر کردند. در قرن نوزدهم، درخت گوتاپرکا از مالزی به اروپا آورده شد و از شیره شیری آن شروع به استخراج گوتاپرکا کردند. اولین محصولات ساخته شده از مواد جدید توپ گلف (نه پسران سیرک) بود. امروزه از این ماده برای عایق کاری کابل های زیردریایی و زیرزمینی و تولید چسب استفاده می شود.

باتوم از توپ به بیلیارد رسید. در سال 1862، الکساندر پارکز شیمیدان بریتانیایی تصمیم گرفت جایگزینی ارزان برای عاج گران قیمتی که از آن توپ های بیلیارد ساخته می شد، بیابد. نتیجه کشف اولین نرم کننده بود.

ابتدا پارکس نیتروسلولز را اختراع کرد. با این حال، خواص آن برای بازی با توپ مناسب نبود، زیرا معلوم شد که مواد به راحتی شکسته می شوند. افزودنی مورد نیاز بود که آن را بدون کاهش خاصیت مفید اصلی - ارتجاعی، نرم کند. پارکس تصمیم گرفت کافور را اضافه کند. مخلوطی از نیتروسلولز، کافور و الکل به حالت مایع حرارت داده شد، سپس در قالب ریخته شد و در فشار اتمسفر معمولی سخت شد. پارکزین اینگونه متولد شد - اولین پلاستیک نیمه مصنوعی. افسوس، همانطور که اغلب اتفاق می افتد، کاشف آن به موفقیت تجاری دست نیافت.

اما پیرو پارکس، جان هایت آمریکایی، از اولین جراحی پلاستیک ثروت زیادی به دست آورد. او یک شرکت تاسیس کرد و شروع به تولید شانه، اسباب بازی و انواع دیگر محصولات سلولوئیدی کرد. متأسفانه معلوم شد که این ماده بسیار قابل اشتعال است، بنابراین اکنون فقط توپ های تنیس روی میز و خط کش های مدرسه از آن ساخته می شود.

در سال 1897، شیمی‌دانان آلمانی کازئین را کشف کردند، پروتئینی که در اثر آنزیم‌های پروتئولیتیک (همان موادی که ما غذا را با آن‌ها هضم می‌کنیم) دم‌کرده می‌شود. دانشمندان کشف کرده‌اند که کازئین به مواد خاصیت ارتجاعی می‌دهد و وقتی سرد می‌شود، سختی و استحکام می‌دهد. از کازئین برای تولید دکمه و سوزن بافندگی استفاده می شد.

اولین پلاستیک کاملاً مصنوعی توسط لئو بیکلند در ایالات متحده آمریکا در سال 1907 ساخته شد. بیکلند به دنبال جایگزینی مصنوعی برای شلاک بود، ماده ای مومی که توسط حشرات گرمسیری ترشح می شود. این در مقادیر زیادی توسط صنایع گرامافون و برق مصرف می شد: صفحات و عایق ها از شلاک ساخته می شدند. این دانشمند ماده مایعی شبیه رزین اختراع کرد که پس از سخت شدن به ماده ای با خواص شگفت انگیز تبدیل شد. محصولات ساخته شده از آن بادوام بودند و حتی در اسید حل نمی شدند. اولین دستگاه های تلفن از کشف بیکلند ساخته شد. پلاستیک فورا (در کمتر از یک سال) در سراسر جهان پخش شد.

آغاز دوران زیست

با این حال پلاستیک علاوه بر تمام خواص فوق العاده اش، دو عیب مهم نیز دارد. اولاً، از منابع طبیعی غیر قابل تجدید - نفت، زغال سنگ و گاز تولید می شود. ثانیاً، مزیت اصلی آن - دوام، که مخترعان پلاستیک در آغاز قرن گذشته بسیار به آن علاقه داشتند، امروزه به یک نقطه ضعف تبدیل شده است. هرچه پلاستیک بیشتری استفاده کنیم، کوه های زباله سریعتر رشد می کنند که در هیچ شرایطی در محیط تجزیه نمی شوند. میلیون ها تن پلاستیک در طبیعت جمع می شود و محیط زیست را آلوده می کند.

بنابراین، در اواخر قرن گذشته، دانشمندان شروع به ایجاد ماده ای مشابه پلاستیک کردند. در عین حال، لازم بود که جایگزین پلاستیک از اجزای تجدیدپذیر (مثلاً گیاهان) ساخته شود و در برابر باکتری ها مقاوم باشد، یعنی در شرایط طبیعی تجزیه شود. در اواسط دهه 1990، مانند قارچ پس از باران، گزارش های هیجان انگیزی در مورد اختراع پلاستیک زیستی - پلاستیک ساخته شده از نشاسته طبیعی که تحت تأثیر میکروارگانیسم های مختلف تجزیه می شود، ظاهر شد. اما در آن زمان هیچ بحثی در مورد ورود نوآوری در مقیاس بزرگ به زندگی روزمره ما وجود نداشت: تولید پلاستیک زیستی بسیار گران بود.

با ظهور قرن جدید، وضعیت به شدت تغییر کرده است. دانشمندان راهی برای کاهش هزینه تولید پلاستیک زیستی یافته اند و ادعا می کنند که به زودی به هزینه تولید پلاستیک معمولی نزدیک می شود. علاوه بر این، برخی از کارشناسان معتقدند که قیمت پلاستیک تجزیه پذیر توسط تولیدکنندگان تجاری و شرکت های نفتی به طور مصنوعی افزایش می یابد (شرکت های نفتی از پلاستیک های زیستی استقبال نمی کنند زیرا تولید انبوه آنها می تواند منجر به کاهش قیمت نفت شود). اما اگر هزینه های پردازش زباله های پلاستیکی را محاسبه کنید و این رقم را به هزینه پلاستیک معمولی اضافه کنید، باید دید کدام یک گرانتر خواهد بود.

مزارع پلاستیک

پلاستیک معمولی به دلیل اینکه از پلیمرهای بسیار بلندی تشکیل شده است که به طور نزدیک به یکدیگر متصل هستند، در محیط تجزیه نمی شود. پلاستیک حاوی پلیمرهای طبیعی کوتاهتر از گیاهان کاملاً متفاوت عمل می کند.

پلاستیک های زیستی را می توان از نشاسته که یک پلیمر طبیعی است که توسط گیاهان از طریق فرآیند فتوسنتز تولید می شود، تهیه کرد. نشاسته به مقدار زیاد در غلات، سیب زمینی و سایر گیاهان بی تکلف یافت می شود. عملکرد نشاسته از ذرت به 80 درصد کل توده سبز جمع آوری شده می رسد. بنابراین، تولید پلاستیک نسل جدید باید کاملاً سودآور شود. بیوپلاستیک در هر دمایی که میکروارگانیسم‌ها در آن فعال هستند، می‌شکند و خرد می‌شود. محصولات باقیمانده این فرآیند دی اکسید کربن و آب است.

با توجه به این که نشاسته در آب بسیار حل می شود، محصولات ساخته شده از آن به راحتی در کمترین تماس با رطوبت تغییر شکل می دهند. برای اینکه نشاسته استحکام بیشتری داشته باشد، با باکتری های خاصی که پلیمرهای نشاسته را به مونومرهای اسید لاکتیک تجزیه می کنند، درمان می شود. سپس مونومرها از نظر شیمیایی مجبور به ترکیب شدن به زنجیره های پلیمری می شوند. این پلیمرها بسیار قوی تر هستند، اما نه به اندازه پلیمرهای پلاستیکی، و می توانند زیست تخریب شوند. ماده به دست آمده پلی لاکتید (PLA) نام داشت. سال گذشته، اولین کارخانه تولید PLA در جهان در نبراسکا افتتاح شد.

روش دیگر برای تولید بیوپلاستیک استفاده از باکتری Alcaligenes eutrophus است. آنها در طول زندگی خود دانه هایی از پلاستیک آلی به نام پلی هیدروکسی آلکانونات (PHA) تولید می کنند. قبلاً آزمایش‌های موفقیت‌آمیزی برای معرفی ژن‌های این باکتری‌ها به کروموزوم‌های گیاهان انجام شده است تا متعاقباً بتوانند در داخل سلول‌های خود پلاستیک تولید کنند. این بدان معنی است که پلاستیک به معنای واقعی کلمه قابل رشد است. با این حال، این روش هنوز گران است. علاوه بر این، از آنجایی که این فرآیند شامل مداخله در سطح ژنتیکی است، مخالفانی نیز دارد.

چنگال ذرت

پلاستیک های زیستی در حال حاضر به طور گسترده در بسیاری از کشورها استفاده می شود. از پلیلاکتید می توان برای تولید پوشک و ظروف یکبار مصرف استفاده کرد. این برای بدن انسان مضر نیست، بنابراین چندی پیش از آن در پزشکی به عنوان پایه ای برای ایمپلنت های موقت و نخ های جراحی استفاده شد. محصولات "ذرت" را می توان با انتظار از هم گسیختگی خود، که با توجه به ویژگی های استفاده از آن لازم است، تهیه کرد. برخی از انواع بیوپلاستیک ها خیلی سریع حل می شوند، برخی دیگر می توانند ماه ها یا حتی سال ها دوام بیاورند.

شرکت ایتالیایی Novamont مدت هاست که شروع به تولید پلاستیک های زیستی به نام MaterBi کرده است. در اتریش و سوئد، مک‌دونالد چنگال‌ها و چاقوهای «ذرت» را در رستوران‌های خود عرضه می‌کند، گودیر اولین بیوترهای بیوترد GT3 را عرضه کرد، و کارفور در فرانسه، اسسلونگا در ایتالیا و کوپ در نروژ، کالاهای خود را در کیسه‌های پلاستیکی زیستی از همان MaterBi می‌فروشند.

دانشمندان استرالیایی مرکز تحقیقات بین المللی صنایع غذایی و بسته بندی نیز محصولات نشاسته ذرت خود را تبلیغ می کنند. از جمله نوآوری ها گلدان نهال هایی است که تحت تأثیر رطوبت در خاک خود تجزیه می شوند و فیلم سیاه که خواص قابل توجه آن هر باغبانی را خوشحال می کند.

در حال حاضر ایده هایی برای تولید نه تنها بسته بندی های زیستی یکبار مصرف، بلکه بسته بندی مواد غذایی که حاوی باکتری های خاصی هستند که پاتوژن ها - عوامل ایجاد کننده بیماری های مختلف - را می کشند، پدیدار شده است. یکی از خطرناک ترین پاتوژن ها، باکتری به نام لیستریا است. حتی در دمای پایین در غذاها ایجاد می شود و می تواند باعث بیماری کشنده همراه با تب بالا و حالت تهوع شود. دانشمندان دانشگاه کلمسون نوعی پلاستیک زیستی اختراع کردند که حاوی باکتری نایسین است که از تکثیر لیستریا جلوگیری می کند. نیسین یک آنتی بیوتیک است که توسط باکتری اسید لاکتیک استرپتوکوکوس لاکتیس تولید می شود. برای یک موجود زنده بی ضرر است و به سرعت توسط آنزیم های روده انسان از بین می رود.

پروژه های به همان اندازه جالب دیگری وجود دارد. محققان قدرت تخیل زیادی دارند. بنابراین ممکن است به زودی کوه هایی از زباله های ساخته شده از پلاستیک بادوام به گذشته تبدیل شود و به جای آنها کارخانه هایی برای تولید محصولات پلاستیکی "ذرت" ساخته شود.

1.1. تاریخچه پلاستیک

جد مواد ارزان قیمت مدرن بود مخترع متالورژیست الکساندر پارکس . آ بیرمنگام زادگاه تاریخی پلاستیک است.

برای ساخت اولین پلیمرها، مخترع از اسید نیتریک، سلولز، الکل و کافور تصفیه شده استفاده کرد. در سال 1862، در نمایشگاه بین المللی بزرگ لندن، نمونه اولیه پلاستیک مدرن به دنیا ارائه شد.

در سال 1866 پارکس اولین کارخانه تولید پارکزین را ایجاد کرد. سپس، در پایان قرن نوزدهم، یک کارآفرین جان وسلی هیتابتدا تصمیم به ثبت علامت تجاری گرفت سلولوئید.

سلولوئیدشروع به استفاده برای تولید طیف گسترده ای از محصولات - از بسته بندی تا توپ های بیلیارد. کمی بعد، مواد کمی بهبود یافت، پس از آن پلی اتیلن در سال 1899 ظاهر شد، اما شناخت تنها در سال 1933 صورت گرفت.

استفاده فعال از پلاستیک در اواسط قرن بیستم آغاز شد. در آن زمان، گروه‌هایی از دانشمندان از سراسر جهان برای بهبود این ماده تلاش کردند. یک نوع پلاستیک - کلرید پلی وینیلبه تولید انبوه برای ساخت جواهرات و لاک، لوازم و تجهیزات الکتریکی، مواد بسته بندی، لوازم خانگی، لوازم خانگی، لوازم اداری، دارو و غیره وارد شد.

توسعه و تحقیق امروز ادامه دارد. دانشمندان در تلاشند تا این ماده را نه تنها انعطاف پذیر، بلکه قوی، قابل اعتماد، مقاوم در برابر حرارت و بادوام کنند. بطری پلاستیکی پپسیاولین بار در سال 1970 در بازار ایالات متحده ظاهر شد.

در روسیه، بطری‌های پلاستیکی پس از ورود شرکت‌های غربی به بازار نوشیدنی‌های غیرالکلی محبوبیت پیدا کردند. کوکاکولا"و" نوشابه پپسی».

اولین کارخانه تولید لیموناد در بطری های پلاستیکی در اتحاد جماهیر شوروی توسط این شرکت افتتاح شد. نوشابه پپسی"در سال 1974 در نووروسیسک.